Белсенді қозатын орталар. Автотолқын

Белсенді қозатын орталар. Автотолқын

Жоспар:

1. Кіріспе: Әсер потенциалы
2. Негізгі бөлім: Белсенді қозатын орталар, автотолқын
3. Қортынды:  Автотолқының медицинадағы пайдасы мен ашылулары

Қозған күйде жасушаның қоршаған орта потенциалынан айырымы – әсер потенциалы деп аталады. Барлық тірі жасушалар түрлі тітіркендіргіштер әрекеті кезінде (химиялық, механикалық, температуралық және т. б.) қозған күйге өтуге қабілетті. Тәжірибеде көрсеткендей, қозған бөлігі тыныштықтағы бөлігіне қарағанда теріс зарядталған болады. Әсер потенциалы аз уақытқа созылып, қайта тыныштық қалпына келеді. Айта кетерлік, жасушада тыныштық потенциалынанда  төмен потенциал болады оны – кешіктірілген потенциал (запаздывающий потенциал) деп атайды. Қозу мембрананың электрөткізгіштігінің артуынан болады. Мембрананың өткізгіштігі қандай иондар үшін өзгеретін мәселені шешу үшін, әсер потенциалы жасушаның ішінде потенциалдың қысқа мерзімді өсуіне әкеледі деп қарастыру керек. Нернст теңдеуі бойынша кальмардың аксон мембранасындағы тепе - теңдік потенциалдарын есептесе, онда К+, Na+  Сl- 90, +46 , -29 мВ иондары үшін сәйкесінше аламыз. Қандай да бір ион үшін мембрананың өткізгіштігінің өзгеруі кезінде бұл ион тепе-тең жағдайды жасауға ұмтыла отырып, ол арқылы еніп, сандық деректер жасушаның ішіне Na+ иондары енетінің көрсетеді, және оң потенциал жасайды. Демек, бастапқы кезеңде жасушаны қозғанда мембрананың өткізгіштігі натрий иондары үшін артады. Әсер потенциалының пайда болуының "натрийлік теория" а. Ходжкин мен А. Хаксли ұсынды,  және эксперимент арқылы расталды, ол үшін 1963 жылы олар Нобель сыйлығына ие болды. Қандай да бір ион үшін мембрананың өткізгіштігін өлшеуге болады. ОМ Заңы негізінде токтың кернеуге қатынасын табу арқылы, бірақ мұндай міндетті іске асыру қиын болды, себебі мембрананың өткізкіштігі уақыт келе өзгеріп отырады, потенциалдардың айырымы да өзгереді. Ходжкин, Хаксли және Катц мембранадағы потенциалдардың әртүрлілігінің белгілі бір мәнін белгілеумен тәжірибе жасай алды. Осы арқылы иондық тоқтардың жасуша мембранасы арқылы уақытша тәуелділігінің қисық сызықтары алынды [pic 1]

Байқағанымыздай тоқ бағыты теріс, бұл дегеніміз жасушаға оң иондар енетінің көрсетеді.Яғни жасушаға Na+ енуі және  К+ иондары сыртқа орын ауыстыра бастайды. Қай бөлігі натрий және калий екенің білу үшін, жасанды түрде Na+ жоқ орта жасау керек. Осы кезде 2  сызықтың жасушадан шығуын байқауға болады, бұл сызықтардың айырымы ион тоғының уақытқа тәуелділігің көрсетеді, а – бөлігі Na каналының ашылуы, б – бөлігі жабылуын көрсетеді.

Қозу басталған кезде каналдар ашылады, осы кезде жасушаға натрий ионының кіруі жүреді. Бұл мембрананың ішкі ортасының теріс заряды оң зарядқа айналуы басталады, осы мезетте мембрана потенциалының пик денгейі орнайды. Натрий ионы кіруі тоқтап, Калий ионының жасушадан шығып, бірінші кезектегі теріс заряд орын алмағанша жалғасады.

Иондық каналдар – ақуыздар. Олар таңдамлы тасымалға қабілетті

[pic 2]

Жүйке талшықтарының таралуы мен электромагниттік толқындардың бір – бірінен айырмашылығы болады. Электромагниттік толқындар ортада тарайды, ол әлсәрейді себебі ортада энергия жұмсалады. Қозу толқыны өшпейді, өйткені ол энергияны өзі тарайтын ортадан алады.

Таралу үдерісінде энергияны ортадан алатын толқын – автотолқын, ал ортаны – белсенді деп атайды.

Автотолқындар туралы түсінік.                                                             "Автотолқын" ұғымына толығырақ тоқталайық. Автотолқын ABC қозудың таралу процесі деп аталады. Автотолқын, толқындардың басқа түрлеріне (механикалық, электромагниттік) қарағанда өздерімен бірге энергияны тасымалдамайды, ал ABC энергиясын пайдаланады. Бұл ретте ABC жеке элементтердің үлкен санынан тұрады, олардың әрқайсысы өз энергия көзі бар және үш күйдің бірінде болады: тыныштық, рефрактерность немесе қозу болуы мүмкін. Тыныштықта тұрған элемент көрші элементтермен өзара іс-қимылда қоздыруы мүмкін. Егер ABC элементі қозған күйде болса, онда көрші элементтер оны қосымша қоздыру мүмкін емес. Рефрактерлілік жағдайы (мазасыздық) элементтің әдеттегі ынталандырумен қоздыру мүмкін емес, сонымен қатар ол өзі тыныштық күйде және өзі ортаның көрші элементтерін де қоздыра алмайды.